KR20020026084A - 휴대용 다전원 충전기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 각종의 휴대용 전자기기의 전지를 회복시키며, 특히 AC 전원 및 DC 전원을 공급받아 충전할 수 있는 AC/DC 겸용 휴대용 다전원 충전기에 관한 것이다.
본 발명은 DC 전원을 입력하는 DC 입력부, AC 전원을 입력하는 AC 입력부, 상기 AC 입력부에서 입력된 교류 전압을 직류 전압으로 정류하는 정류기, 정류 전압을 필터링하는 1차 필터, 상기 필터링된 1차측 전압을 변압기를 이용하여 2차측에 유기시키는 IPD부, 상기 DC 입력부에서 입력된 전압 또는 상기 변압기의 2차측에 유기된 전압을 필터링하는 2차 필터(16), DC/DC 변환을 하는 초퍼(17), 충전지에 충전을 하는 충전회로로 구성되는 것으로서, AC/DC 입력전압의 범위를 보다 폭넓게 하고, 내부 회로를 보다 간단하고 염가형으로 구성하며, 입력단의 충전방식과 출력단의 출력방식에 있어서 보다 다양한 휴대용 다전원 충전기를 제공하는데 목적이 있다.

Description

휴대용 다전원 충전기{Portable Multi Power Battery Charger}
본 발명은 각종의 휴대용 전자기기의 전지를 회복시키며, 특히 AC 전원 및 DC 전원을 공급받아 충전할 수 있는 AC/DC 겸용 휴대용 다전원 충전기에 관한 것이다.
종래 기술로는 대한민국 공개실용신안공보 제 1999-0015641호에서 잘 알 수 있으며, 첨부한 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 상기 공개실용신안공보 제 1999-001541호에 따른 휴대용 AC/DC 겸용 밧데리 충전기에 대한 공지 회로도로서, AC 전압을 입력하는 AC 입력부(301), AC 입력전압을 필터링하는 필터부(302), 입력된 AC 전압을 DC 전압으로 정류하는 정류부(303), 상기 정류 전압의 크기를 조절하는 PWM 제어 IC(304), 변압기의 2차측에에너지를 유기시키는 스위칭부(305), 2차측에 유기된 전압을 정류하는 정류부(306), 2차측에 과전류가 발생하면 Feed Back을 통해 상기 PWM 제어 IC(304)를 조절하여 2차 출력을 제어하는 ERROR AMPLIFIER(307), SET(9)의 상태를 표시하는 LED 제어회로(308) 및 충전지를 충전시키는 SET(9)로 구성된다. 그리고, DC 전압을 입력하는 DC 전원 입력부(310), 레귤레이터(Regulator)를 이용하여 상기 입력된 DC 전압을 일정전압으로 유지시키는 정전압회로(311), 상기 정전압회로(311)에서 출력된 전압을 필터링하는 필터부(312), TR을 제어하여 정류부(306)에 인가되는 전압의 크기를 조절하는 DC/DC 컨버터(Converter)(313), 및 상기 TR의 콜렉터측 출력값을 측정하여 상기 DC/DC 컨버터(Converter)(313)의 TR 제어범위를 제공하는 피드백(314)으로 구성된다.
상기 공지에 의하면 AC 입력전압은 110V~220V로, DC 입력전압은 12V~24V로 그 범위가 한정되어 있기 때문에 입력전압을 선택하는데 한계가 있었다. 그리고, 2차측에 전압을 유기하기 위하여 스위칭부(305)와 PWM 제어 IC(304)를 사용하였는데 이에 따라 2차측에 안정된 유기 전압을 제공하기 위하여 상기 유기 전압을 별도로 측정하여 과전압을 예방하기 위한 ERROR AMPLIFIER(307)를 피드백 수단으로 부가하여야 할 필요가 있었다. 따라서, 피드백 회로의 구성으로 인해 회로의 복잡성을 지니게 되었으며, 2차측의 정류부(306)도 이미 직류로 변환된 2차 전압을 재정류하도록 되어 있어 불필요한 요소로 볼 수 있고, 전원의 입력단은 콘넥터 방식으로, 출력단은 2접점출력 방식으로 한정되어 있어 다양한 사용 방법을 제공하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, AC/DC 입력전압의 범위를 보다 폭넓게 하고, 내부 회로를 보다 간단하고 염가형으로 구성하며, 입력단의 충전방식과 출력단의 출력방식에 있어서 보다 다양한 휴대용 다전원 충전기를 제공하는데 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 다전원 충전기의 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 휴대용 다전원 충전기의 회로도.
도 3은 종래의 휴대용 AC/DC 겸용 밧데리 충전기의 블록도.
도 4는 본 발명의 실시에 따른 휴대용 충전장치 사시도.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, DC 전원을 입력하는 DC 입력부, AC 전원을 입력하는 AC 입력부, 상기 AC 입력부에서 입력된 교류 전압을 직류 전압으로 정류하는 정류기, 정류 전압을 필터링하는 1차 필터, 상기 필터링된 1차측 전압을 변압기를 이용하여 2차측에 유기시키는 IPD부, 상기 DC 입력부에서 입력된 전압 또는 상기 변압기의 2차측에 유기된 전압을 필터링하는 2차 필터(16), DC/DC 변환을 하는 초퍼(17), 충전지에 충전을 하는 충전회로로 구성되고,
상기 DC 입력부는 각형 전지로부터 직류전원을 공급받는 DC 각형 전지입력부를 포함하며,
상기 IPD부는 IPD IC를 이용하여 변압기에 인가하는 전원을 제어하여 변압기의 2차측에 유기되는 에너지를 제어하도록 구성되어 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 다전원 충전기의 블록도로서, DC 전원을 입력하는 DC 입력부(10), DC 9V 각형 전지 입력부(11), AC 전원을 입력하는 AC 입력부(12), 상기 AC 입력부(12)에서 입력된 교류 전압을 직류 전압으로 정류하는정류기(13), 정류 전압을 필터링하는 1차 필터(14), 상기 필터링된 1차측 전압을 변압기를 이용하여 2차측에 유기시키고 전세계 범용 전압을 입력전압으로 사용할 수 있는 IPD(Inteligent Power Device)부, 상기 DC 입력부(10) 또는 상기 DC 9V 각형 전지 입력부(11)에서 입력된 전압 또는 상기 변압기의 2차측에 유기된 전압을 필터링하는 2차 필터(16), DC/DC 변환을 하는 초퍼(17), 충전을 위한 충전회로(18) 및 충전지를 의미하는 SET(19)로 구성된다.
본 발명의 바람직한 실시예로서 도 2와 같은 회로로 구성할 수 있으며, 그 동작을 각 부분별로 살펴본다.
(1) DC 입력부(10, 11) : 7 ~ 30V 사이의 DC 전원 또는 DC 9V 각형 전지를 이용하여 직류전압을 인가한다.
(2) 2차 필터(16) : 저항(R5), 커패시터(C7, C8), 제너다이오드(D4)로 구성되어 상기 DC 입력부 또는 변압기의 2차측에 유기된 전압을 필터링하여 초퍼(17)로 출력한다.
(3) 초퍼(17) : DC/DC 변환을 제어하는 IC1, 저항(R6, R7, R8, R9), 커패시터(C9, C10), 인덕터(L1), 다이오드(D6) 및 제너다이오드(D5)로 구성되어 상기 2차 필터에서 필터링된 전압을 DC/DC 변환하여 충전회로(18)로 출력한다.
(4) 충전회로(18) : 충전지에 일정전압을 인가하고 충전상태를 체크하여 충전을 제어하는 IC2, 상기 IC2의 구동환경을 위한 저항(R10, R11, R12, R13, R14), 커패시터(C11, C12, C13, C14), 충전지의 충전상태를 나타내는 발광다이오드(LED1, LED2), 충전지에 충전전류를 인가하기 위하여 상기 IC2의 제어값에 따라 상기 초퍼로부터 입력된 전류를 증폭하는 트랜지스터(Q2), 저항(R15, R16, R17, R18, R19), 커패시터(C15, C16), 제너다이오드(D6)로 구성되어 충전지에 충전전류를 인가한다.
(5) AC 입력부(12) : 85 ~ 265V 사이의 AC 전원을 시스템에 인가하는 것으로서 서지전압 등을 예방하기 위하여 퓨즈(F1)와 바리스터(ZNR1)가 연결되어 있다.
(6) 정류기(13) : 다이오드 4개로 이루어진 정류회로(D1)를 구성하여 상기 AC 입력부에서 인가된 AC 전압을 DC 전압으로 정류한다.
(7) 1차 필터(14) : 커패시터(C1, C2)를 병렬연결하여 상기 정류기에서 정류된 직류전압을 필터링한다.
(8) IPD부(15) : AC/DC 컨버터의 역할을 하고 스위칭 전원의 일차측 제어용으로 사용되는 IPD(Intelligent Power Device)인 Q1; 상기 Q1의 제어에 따라 스위칭함으로써 변압기에 에너지를 인가하는 저항(R1, R2, R3, R4), 커패시터(C3, C4, C5, C6), 다이오드(D2, D3)로 구성되어 변압기의 1차측에 에너지를 인가하게 되고, 상기 변압기의 2차측에 유기된 에너지는 상기 (2) 내지 (4)의 과정을 거쳐 충전지에 충전된다.
도 4는 본 발명의 실시예를 나타낸 것으로서 이동전화기의 휴대용 다전원 충전기(40)는 이동전화기 장착부(41), 각형 전지 장착부(42), 교류 전원 코드(46)를 연결하는 교류코드 연결부(45), 자동차의 직류전원과 연결하는 시가잭(44) 코드를 연결하는 직류코드 연결부(43)로 구성된다.
즉, 85 ~ 265V의 교류전원을 제공하는 일반 가정에서 프리볼트로 전원을 공급받아 휴대용 다전원 충전기를 통해서 이동전화기의 전원포트에 접촉식으로 연결하여 충전시키거나, 7 ~ 30V의 직류전원을 제공하는 자동차내에서 잭을 이용하여 자동차의 직류전원을 공급받아 휴대용 다전원 충전기를 통해서 이동전화기의 전원포트에 접촉식으로 연결하여 충전시킨다. 또한, 휴대용 다전원 충전기에 DC 9V의 각형 2차 전지를 장착하도록 하여 상기 각형 2차 전지를 이용하여 이동전화기를 충전시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로서 상기 도 4에서는 접촉식 휴대용 다전원 충전기를 제공하였으나 일반 아답터 방식으로 잭을 이용하여 이동전화기에 전원을 공급하는 휴대용 다전원 충전기를 제공할 수 있음은 자명하다.
그리고, 본 발명의 또다른 실시예로서 휴대용 다전원 충전기에 직접 충전지를 장착하여 충전지를 충전할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시에 있어서 상기 이동전화기의 충전을 위한 휴대용 다전원 충전기에 한정되는 것은 아니며 카세트 플레이어 등과 같이 전지에 충전을 하여 사용하는 휴대용 전자기기에도 적용할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명은 1차측 AC/DC 컨버터로 IPD(Intellingent Power Device)를 사용함으로써 교류전원의 입력범위를 85 ~ 265V로 확장하여 월드 와이드(world Wide) 전원입력이 가능하며, 가격이 저렴할 뿐만 아니라 소형화가 가능하다.
2차측의 DC/DC 컨버터로 사용된 초퍼는 DC 입력전압의 범위를 7 ~ 30V로 확장하여 자동차 전원에 한정하지 않고 보다 다양한 직류전원 공급장치로부터 직류전원을 공급받을 수 있다.
직류전원 입력부에 각형 2차 전지를 장착할 수 있도록 하여 코드를 이용하여 전원을 공급받을 수 없을 때, 각형 2차 전지를 이용하여 전원을 공급받을 수 있다.

Claims (3)

  1. DC 전원을 입력하는 DC 입력부, AC 전원을 입력하는 AC 입력부, 상기 AC 입력부에서 입력된 교류 전압을 직류 전압으로 정류하는 정류기, 정류 전압을 필터링하는 1차 필터, 상기 필터링된 1차측 전압을 변압기를 이용하여 2차측에 유기시키는 IPD부, 상기 DC 입력부에서 입력된 전압 또는 상기 변압기의 2차측에 유기된 전압을 필터링하는 2차 필터(16), DC/DC 변환을 하는 초퍼(17), 충전지에 충전을 하는 충전회로로 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 다전원 충전기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 DC 입력부는 각형 전지로부터 직류전원을 공급받는 DC 각형 전지입력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 다전원 충전기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 IPD부는 IPD IC를 이용하여 변압기에 인가하는 전원을 제어하여 변압기의 2차측에 유기되는 에너지를 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 다전원 충전기.
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